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콘크리트 균열 치료 곰팡이 사용 '걱정 끝'… 美 대학, 건축 보강 기술 '자가 치유 콘크리트 곰팡이' 발견

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콘크리트 균열 치료 곰팡이 사용 '걱정 끝'… 美 대학, 건축 보강 기술 '자가 치유 콘크리트 곰팡이' 발견

누구나 최소 비용으로 손쉽게 손상된 콘크리트 균열 보강 가능

건물, 도로, 교량, 보도 등 인프라 건설에 사용된 콘크리트 덩어리에 균열이 나타나기 시작하는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않는다. 자료=빙엄턴대학이미지 확대보기
건물, 도로, 교량, 보도 등 인프라 건설에 사용된 콘크리트 덩어리에 균열이 나타나기 시작하는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않는다. 자료=빙엄턴대학
[글로벌이코노믹 김길수 기자] 콘크리트에 발생하는 균열을 치료하는 데 '곰팡이'를 사용하는 획기적인 건축 보강 기술 '자가 치유 콘크리트 곰팡이'가 발표돼 주목받고 있다.

건물, 도로, 교량, 보도, 그리고 기타 인프라 건설에 사용된 콘크리트 덩어리를 간략하게 살펴보면, 균열이 나타나기 시작하는데 그리 오랜 시간이 걸리지 않는다는 것을 알 수 있다.
구조물에 발생한 작은 균열은 콘크리트 내부로 물을 더 많이 흘려보낼 수 있으며, 결국 콘크리트 내의 강철 보강재에 도달하여 부식, 약화, 고장을 일으킬 수 있다. 따라서 콘크리트는 지속적인 검사를 하지 않으면 무결성을 손상시킬 수 있으며, 붕괴라는 사고로 이어질 수 있다.

미국의 많은 인프라 시설의 고령화를 고려할 때 이미 수많은 구조물이 대규모 수리 또는 완전 재건을 필요로 하는 시기에 도달하고 있으며, 이를 극복하기 위해서는 엄청난 비용과 장기간에 걸친 과정이 필요하다.

그러나 뉴욕주 빙엄턴대학(Binghamton University)의 연구팀에 의해 전문적인 건축 기술이 없는 평범한 사람들도 손쉽게, 최소한의 비용만으로 손상된 콘크리트의 균열을 보강할 수 있는 해결책이 발견됐다.

연구팀을 이끄는 총루이 진Congrui Jin) 교수는 "인체가 상처나 타박상, 부러진 뼈를 자가 치유하는 기적적인 능력에 영감을 받았다"며, "콘크리트에 특정 유형의 곰팡이 포자를 퍼뜨려 활성화시킴으로써 콘크리트의 수명을 늘리고 손상을 완화시킬 수 있다"고 설명했다.

진(Jin) 교수의 연구팀은 자가 치유 기능을 콘크리트에 포함시킬 가능성이 있는 여러 가지 균류를 탐구했고, 결국 "균열이 생긴 콘크리트를 다시 접합할 가능성이 큰 곰팡이를 발견하는 데 성공했다"고 밝혔다.

또한 "우리가 집(Home)이라고 부르는 이 작은 행성에는 수많은 종류, 엄청난 량의 곰팡이가 존재한다"며, "심지어 일부 진균 학자들은 지구상에 존재하는 종(種)의 절반이 곰팡이 라고 추정하고 있다"고 지적했다. "우리는 이제 우리에게 옳은 일을 하는 곰팡이를 긁어모아야 할 것"이라고 그는 제안했다.
총루이 진Congrui Jin) 교수가 이끄는 빙엄턴대학 연구팀이 균열이 생긴 콘크리트를 다시 접합할 가능성이 큰 곰팡이를 발견하는데 성공했다. 자료=빙엄턴대학이미지 확대보기
총루이 진Congrui Jin) 교수가 이끄는 빙엄턴대학 연구팀이 균열이 생긴 콘크리트를 다시 접합할 가능성이 큰 곰팡이를 발견하는데 성공했다. 자료=빙엄턴대학
불완전 균류로 알려진 '트리코데르마 리시스(Trichoderma reesei)'라고 불리는 곰팡이는 콘크리트에서 침전한 수산화칼슘(Ca(OH)₂)의 용해로 생성된 높은 pH(염기성) 환경에서 발아해 잘 자라며, 균사체는 방해석 결정을 침전시키는 것으로 밝혀졌다.

그리고 이 자연적 과정은 곰팡이가 탄산칼슘으로 콘크리트의 균열을 채울 수 있도록 도와주고, 근본적으로 생물학적인 자가 치유제 역할을 함으로써 콘크리트를 재결합시킬 수 있는 것으로 알려졌다.

현재 곰팡이를 생물학적 기반의 자가 치유 버전으로 변환시키기 위한 연구는 아직 걸음마 단계에 있다. 그리고 "콘크리트와 같은 거친 환경에서의 곰팡이의 생존에 대한 문제"는 연구자들에게 남아있는 가장 큰 과제다.


김길수 기자 gskim@g-enews.com